合成氨对人类的生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮。
（1）反应N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）的化学平衡常数表达式为 K=c2（NH3）c（N2）•c3（H2）K=c2（NH3）c（N2）•c3（H2）。
（2）请结合下列数据分析，工业上选用氮气与氢气反应固氮，而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是 氮气与氢气反应的化学平衡常数远大于氮气与氧气反应氮气与氢气反应的化学平衡常数远大于氮气与氧气反应。
c
2
（
N
H
3
）
c
（
N
2
）
•
c
3
（
H
2
）
c
2
（
N
H
3
）
c
（
N
2
）
•
c
3
（
H
2
）
| 序号 | 化学反应 | K（298K）的数值 |
| ① | N2（g）+O2（g）⇌2NO（g） | 5×10-31 |
| ② | N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g） | 4.1×106 |
| 温度/℃ | 压强/MPa | 氮的平衡含量 |
| 200 | 10 | 81.5% |
| 550 | 10 | 8.25% |
放热
放热
（填“吸热”、“放热”）反应。②其他条件不变时，温度升高氨的平衡含量减小的原因是
d
d
。（填字母序号）a.温度升高，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡逆向移动
b.温度升高，浓度商Q变大，Q＞K，平衡逆向移动
c.温度升高，活化分子数增多，反应速率加快
d.温度升高，K变小，平衡逆向移动
③哈伯选用的条件是550℃、10MPa,而非200℃、10MPa,可能的原因是
提高合成氨反应的化学反应速率
提高合成氨反应的化学反应速率
。（4）图1表示500℃、60.0MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中M点数据计算N2的平衡体积分数
8%
8%
。
（5）图2是合成氨反应平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L（L1、L2）、X分别代表温度或压强。其中X代表的是
压强
压强
（填“温度”或“压强”）；判断L1、L2的大小关系并说明理由 L1＜L2，合成氨反应为放热反应，压强相同时，升高温度，平衡平衡逆向移动，NH3的体积分数降低
L1＜L2，合成氨反应为放热反应，压强相同时，升高温度，平衡平衡逆向移动，NH3的体积分数降低
。【考点】化学平衡的影响因素．
【答案】K=；氮气与氢气反应的化学平衡常数远大于氮气与氧气反应；放热；d；提高合成氨反应的化学反应速率；8%；压强；L1＜L2，合成氨反应为放热反应，压强相同时，升高温度，平衡平衡逆向移动，NH3的体积分数降低
c
2
（
N
H
3
）
c
（
N
2
）
•
c
3
（
H
2
）
【解答】
【点评】
声明：本试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布。
发布：2024/4/20 14:35:0组卷：118引用：6难度：0.5
相似题
-
1．升高温度，下列数据不一定增大的是（ ）
发布：2025/1/6 6:0:5组卷：31引用：4难度：0.7 -
2．催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生以下两个平衡反应。下列有关说法不正确的是（ ）
①CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H1=-53.7kJ•mol-1
②CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）△H2=+41.2kJ•mol-1发布：2025/1/6 6:0:5组卷：91引用：3难度：0.5 -
3．现代工业将煤汽化，既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放，又可以扩大水煤气的用途．甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用水煤气来合成甲醇CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）．
（1）如图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线．
①T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1K2（填“＞”、“＜”或“=”）．
②以下有关说法正确的是
a.恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
b.一定条件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
c.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率
d.某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c（CO）=0.2mol/L，则CO的转化率为80%
（2）已知在常温常压下①2CH3OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-akJ•mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-bkJ•mol-1③H2O（g）=H2O（1）△H=-ckJ•mol-1
则：CH3OH（1）+O2（g）=CO（g）+2H2O（1）△H=kJ•mol-1
（3）2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆．甲醇燃料电池的工作原理如图2所示．
①该电池正极的电极反应式为．
②工作一段时间后，当6.4g甲醇完全反应生成CO2时，有个电子发生转移．
（4）以上述电池做电源，用图3所示装置，在实验室中模拟铝制品面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原因是、（用相关的电极反应式和离子方程式表示）发布：2024/12/30 14:0:1组卷：26引用：3难度：0.5
